TUGAS SISTEM OPERASI, PERTEMUAN 5

1.     Pada proses-proses kongkuren yang berinteraksi, yang mempunyai beberapa masalah yang harus diselesaikan, yaitu:

·              Mutual exclusion

·              Deadlock

·              Starvation

·              Sinkronisasi

Jelaskan masing-masing masalah tersebut diatas.

Jawab:

·       Multual exclusion

Mutual Exclusion adalah jaminan hanya satu proses yang mengakses sumber daya pada satu interval tertentu.

Terdapat sumber daya yang tak dapat dipakai bersama pada  saat bersamaan (mis. printer). Sumber daya ini disebut dengan sumber daya kritis. Bagian program yang menggunakan sumber daya kritis disebut memasuki critical region/station. Hanya satu program pada satu saat yang diijinkan masuk critical region. Programmer tidak dapat bergantung pada system operasi untuk memehami dan memaksa batasan ini karena maksud program tidak dapat diketahui.

Sistem hanya menyediakan layanan (system call) untuk mencegah proses masuk critical regionyang sedang dimasuki proses lain. Programmer harus menspesifikasi bagian­bagian critical region sehingga system operasi akan menjaganya dengan suatu mekanisme untuk mencegah proses lain masuk critical region yang sedang dipakai proses lain. Pemaksaaan adanya mutual exclusion menimbulkan deadlock dan startvation

·       Deadlock

Proses disebut deadlock jika proses menunggu suatu kejadian yang tak pernah terjadi. Sekumpulan proses berkondisi deadlock bila setiap proses yang ada menunggu suatu kejadian yang hanya dapat dilakukan  proses lain yang juga berada di kumpulan tersebut.

Syarat terjadinya deadlock:

·             Mutual exclusion

Tiap sumber daya saat diberikan pada satu proses.

·             Hold and wait Condition

Proses­proses yang sedang menggenggam sumber daya, menunggu sumber­daya sumber­daya baru

·             Non Preemption Condition

Sumber–daya sumber­daya yang sebelumnya duberikan tidak dapat diambil paksa dari proses itu. Sumber–daya sumber­daya harus secara eksplisit dilepaskan dari proses yang menggenggamnya.

·             Circulair Wait Condition

Harus terdapat rantai sirkuler dari dua proses atau lebih, masing­ masing menunggu sumber daya yang digenggam oleh berikutnya pada rantai itu.

Metode Mengatasi deadlock :

·             Pencegahan terjadinya deadlock

·             Pengindaran terjadinya deadlock

·             Deteksi dan pemulihan deadlock

·       Starvation

Proses dikatakan mengalami starvation jika proses­proses itu menunggu alokasi sumber daya sampai tak berhingga, sementara proses­proses lain dapat memperoleh alokasi sumber daya.

·       Sinkronisasi

Pada system dengan banyak proses (konkuren), terdapat 3 kategori interaksi, yaitu:

1.     Proses­proses tidak saling peduli (independent)

Proses­proses tidak dimaksudkan untuk bekerja bersama untuk mencapai tujuan tertentu.

2.     Proses­proses saling mempedulikan secara tidak langsung

Proses­proses tidak perlu saling mempedulikan identitas proses­proses lain tapi sama­sama mengakses objek tertentu (seperti buffer Input/Output). Proses­proses itu perlu bekerja sama dalam memakai bersama objek tertentu.

3.     Proses­proses saling mempedulikan secara langsung

Proses­proses dapat saling bekomunikasi dan dirancang bekerja sama untuk suatu aktivitas.

Interaksi antara proses­proses dan masalah­masalah yang harus diatasi

·       Starvation

Proses dikatakan mengalami starvation jika proses­proses itu menunggu alokasi sumber daya sampai tak berhingga, sementara proses­proses lain dapat memperoleh alokasi sumber daya.

·       Sinkronisasi

Pada system dengan banyak proses (konkuren), terdapat 3 kategori interaksi, yaitu:

1.     Proses­proses tidak saling peduli (independent)

Proses­proses tidak dimaksudkan untuk bekerja bersama untuk mencapai tujuan tertentu.

2.     Proses­proses saling mempedulikan secara tidak langsung

Proses­proses tidak perlu saling mempedulikan identitas proses­proses lain tapi sama­sama mengakses objek tertentu (seperti buffer Input/Output). Proses­proses itu perlu bekerja sama dalam memakai bersama objek tertentu.

3.     Proses­proses saling mempedulikan secara langsung

Proses­proses dapat saling bekomunikasi dan dirancang bekerja sama untuk suatu aktivitas.

Interaksi antara proses­proses dan masalah­masalah yang harus diatasi.

2. Kongkurensi merupakan landasan umum perancangan sistem operasi. Apa yang anda ketahui tentang proses yang kongkuren. Jelaskan!

Jawab:

Konkurensi merupakan landasan umum perancangan system operasi. Proses­proses disebut konkuren jia proses­proses itu berada pada saat yang sama. Proses­proses konkuren dapat sepenuhnya tak bergantung dengan yang lain tapi dapat juga saling berinteraksi. Proses­proses yang berinteraksi memerlukan sinkronisasi agar terkendali dengan baik.

Proses­proses yang berinteraksi mempunyai beberapa masalah yang harus diselesaikan, yaitu:

·             Mutual Exclusion

·             Deadlock

·             StarVation

·             Sinkronisasi

Prinsip­prinsip konkurensi meliputi :

·             Alokasi waktu processor untuk proses­proses

·             Pemakaian bersama dan persaingan untuk mendapatkan sumber daya

·             Komunikasi antar proses

·             Sinkronisasi aktivitas banyak proses.

3.Terdapat dua proses yaitu, proses 1 dan proses 2 (P1 dan P2), dan dua sumber daya yaitu, sumber daya 1 dan sumber daya 2 (R1 dan R2). Proses 1 (P1)  dan proses 2 (P2) harus mengakses ke sumber daya. Kondisi tersebut dapat terjadi Deadlock, jelaskan!

Jawab:

·         R1 diberikan kepada P1

·         ·         R1 diberikan kepada P1

·         ·         R2 diberikan kepada P2

P1 dapat melanjutkan eksekusi jika diberikan kedua sumber daya sekaligus, demikian juga P2 dapat melanjutkan eksekusi jika diberikan kedua sumber daya tersebut, maka kedua proses saling menunggu sumber daya lain selamanya, hal ini disebabkan tidak ada proses yang melepaskan sumber daya yang telah dipegangnya.

4.     Terdapat tiga buah proses P1, P2 dan P3. P1, P2 dan P3 memerlukan pengaksesan sumber daya R secara periodik, kondisi demikian dapat terjadi starvision jika hak akses terhadap sumber daya tidak merata. Jelaskan bagaimana starvision itu terjadi.

Jawab:

Kondisinya adalah sebagai berikut:

1.              P1 sedang diberi sumber daya R, maka P2 dan P3 menunggu sumber daya (blocked).

2.             Ketika P1 keluar dar Critical Section, maka P2 dan P3 diijinkan mengakses sumber daya  

3.             Diasumsikan bahwa P3 diberi hak akses, apabila setelah selesai hak akses diberikan kepada P1 yang saat itu P1 memerlukan sumber daya R.

Apabila pembelian hak akses terus menerus secara bergantian antara P1 dan P3, maka P2 tidak pernah memperoleh  hak pengaksesan sumber daya R. Walaupun Deadlock tidak terjadi, namun P2 mengalami Starvation.

TUGAS SISTEM INFORMASI 3

1.    Apa definisi penjadwalan?

Jawab:

Penjadwalan merupakan kumpulan kebijaksanaan dan mekanisme di sistem operasi yang berkaitan dengan urutan kerja yang dilakukan sistem komputer.

2.    Pada penjadwalan proses mempunyai tugas dan sasaran, sebutkan tugas dan sasaran tersebut

Jawab:

a.     Tugas penjawalan

• Memutuskan proses yang harus berjalan
• Memutuskan kapan dan berapa lama proses itu  berjalan.

b.    Sasaran penjadwalan

Untuk mengoptimalkan kinerja menurut kriteria tertentu diantaranya adalah:

1. Adil (fairness): proses-proses diperlakukan sama yaitu setiap proses mendapatkan jatah waktu sama sehingga tidak terjadi stravation 
2.  Efesiensi (eficiency): efesiensi atau utilisasi proses dihitung dengan perbandingan (rasio) waktu sibuk pemroses 
3. Waktu tanggap (response time), dibedakan menjadi:

• Sistem interaktif  → Didefinisikan sebagai waktu yang dihabiskan dari saat karakter terakhir dari perintah dimasukkan atau transaksi sampai hasil pertama muncul di layar. Waktu tanggap ini disebut terminal response time
• Sistem Waktu nyala → Didefinisikan waktu dari saat kejadian (internal atau eksternal) sampai intruksi pertama rutin layanan yang dimaksud dieksekuis, disebut event response time.

• Tround around time: Adalah waktu yang dihabiskan dari saat program atau job mulai masuk ke sistem sampai proses diselesaikan sistem. Waktu yang dimaksud adalah waktu yang dihabiskan di dalam sistem, diekspresikan sebagai penjumlah waktu eksekusi (waktu pelayanan job) dan waktu menunggu, yaitu : Turn arround time = waktu eksekusi + waktu menunggu. 

• Throughput: Adalah jumlah kerja yang dapat diselesaikan dalam satu unit waktu. Cara untuk mengekspresikan throughput adalah dengan jumlah job pemakai yang dapat dieksekusi dalam satu unit/interval waktu.Kriteria-kriteria tersebut saling bergantung dan dapat pula saling bertentangan sehingga tidak dimungkinkan optimasi semua kriteria secara simultan.

3.    Sebutkan tipe-tipe penjadwalan yang anda ketahui

Jawab:

Terdapat 3 tipe penjadwalan:

• Penjadwalan jangka pendek (short term scheduller)

Bertugas menjadwalkan alokasi pemroses di antara proses-proses ready di memori utama. Penjadwalan dijalankan setiap terjadi pengalihan proses untuk memilih proses berikutnya yang harus dijalankan.

Sasaran: untuk memaksimumkan kinerja, untuk memenuhi satu kumpulan kirteria yang diharapkan.

•  Penjadwalan jangkan menengah (medium term scheduller)

Setelah eksekusi selama suatu waktu, proses mungkin menunda sebuah eksekusi karena membuat permintaan layanan masukan/keluaran atau memanggil suatu system call. Proses-proses tertunda tidak dapat membuat suatu kemajuan menuju selesai sampai kondisi-kondisi yang menyebabkan tertunda dihilangkan. Agar ruang memori dapat bermanfaat, maka proses dipindah dari memori utama ke memori sekunder agar tersedia ruang untuk proses-proses lain. Kapasitas memori utama terbatas untuk sejumlah proses aktif.

Aktivitas pemindahan proses yang tertunda dari memori utama ke memori sekunder disebut swapping. Proses-proses mempunyai kepentingan kecil saat itu sebagai proses yang tertunda. Tetapi, begitu kondisi yang membuatnya tertunda hilang dan proses dimasukkan kembali ke memori utama dan ready.

• Penjadwalan jangka panjang (long term scheduller)

Penjadwal ini bekerja terhadap antrian batch dan memilih batch berikutnya yang harus dieksekusi. Batch biasanya adalah proses-proses dengan penggunaan sumber daya yang intensif (yaitu waktu pemroses, memori, perangkat masukan/keluaran), program-program ini berprioritas rendah, digunakan sebagai pengisi (agar pemroses sibuk) selama periode aktivitas job-job interaktif rendah.

Sasaran penjadwalan berdasarkan tipe-tipe penjadwalan :

• Memaksimumkan kinerja untuk memenuhi satu kumpulan kriteria yang diharapkan 
•  Mengendalikan transisi dari suspended to ready (keadaan suspend ke ready) dari proses-proses swapping  
• Memberi keseimbangan job-job campuran.

4.    Strategi penjadwalan terdapat dua jenis yaitu Preemptive dan Non-preemptive

Jawab:

1.    Penjadwalan non-preemptive (run to completion)Proses diberi jatah waktu oleh pemroses, maka pemroses tidak dapat diambil alih oleh proses lain sampai proses itu selesai.

2.    Penjadwalan preemptiveProses diberi jatah waktu oleh pemroses, maka pemroses dapat diambil alih proses lain, sehingga proses disela sebelum selesai dan harus dilanjutkan menunggu jatah waktu pemroses tiba kembali pada proses itu. Berguna pada sistem dimana proses-proses yang mendapat perhatian/tanggapan pemroses secara cepat, misalnya : 

a. Pada sistem realtime, kehilangan interupsi (tidak layani segera) dapat berakibat fatal. 

b. Pada sistem interaktif, agar dapat menjamin waktu tanggap yang memadai. Penjadwalan secara preemptive baik tetapi harus dibayar mahal. Peralihan proses memerlukan overhead (banyak tabel yang dikelola). Supaya efektif, banyak proses harus berada di memori utama sehingga proses-proses tersebut dapat segera running begitu diperlukan. Menyimpan banyak proses tak running benar-benar di memori utama merupakan suatu overhead tersendiri.

5.    Sebutkan strategi-strategi penjadwalan dan berikan contoh masing-masing strategi

Jawab:

1.   Penjadwalan non-preemptive Contoh: aplikasi analisis numberik, pembuatan tabel.
2.  Penjadwalan preemptive Contoh: aplikasi untuk sistem interaktif time.

TUGAS SISTEM INFORMASI PERTEMUAN 2

1. Tujuan mempelajari Sistem Operasi

• Dapat merancang sendiri atau memodifikasi sistem operasi yang telah ada sesuai dengan kebutuhan
• Dapat menilai dan memilih alternatif sistem operasi sesuai dengan tujuan pembangunan sistem.
• Pemakai dapat berinteraksi dengan sistem operasi, karena sistem operasi merupakan antara muka utama dalam berhubungan dengan komputer. 
• Mengetahui Konsep dan teknik sistem operasi, karena banyak konsep sistem operasi yang dapat diterapkan pada pembangunan sistem aplikasiaplikasi lain

2.    Tugas utama sistem operasi adalah:

• Sebagai pengelola seluruh sumber daya (resource manager), yang artinya mengelola seluruh sumber daya computer dengan benar dan efesien. Sebagai contoh: mengontrol fungsi harddisk, RAM, ataupun data.
•  Sebagai penyedia layanan (extended/virtual machine), Sistem operasi menyediakan sekumpulan layanan (system call) ke pemakai sehingga memudahkan dan menyamankan penggunaan atau pemanfaatan sumber daya komputer. Adapun fungsi dari sistem operasi sebagai penyedia layanan (extended/virtual machine):  

1. Memberikan abstraksi mesin tingkat tinggi yang lebih sederhana dan menyembunyikan kerumitan perangkat keras 
2. Basis program lain (program aplikasi dijalankan diatas sistem operasi).

3.    Apa yang anda ketahui tentang fungsi minor sistem operasi, dan sebutkan fungsi-fungsi minor tersebut.

Sistem operasi memiliki penjabaran dari dua fungsi utama
·      Mengimplementasikan antarmuka untuk pemakai
·      Memungkinkan pemakaian perangkat keras bersama
·      Memungkinkan pemakaian data bersama.
·      Mencegah gangguan antar pemakaian.
·      Menjadwalkan pemakaian sumber daya.
·      Memberikan fasilitas I/O.
·      Memulihkan kesalahan.
·      Menghitung penggunaan sumber daya.
·      Menangani komunikasi jaringan.  

4.    Menurut Stalling [STA – 95], Sistem operasi mempunyai tiga sasaran antara lain:

•  Kenyamanan: sistem operasi harus membuat pengguna menjadi lebih nyaman dan mudah dalam penggunaannya.
• Efesiensi: menjadikan penggunaan sumber daya komputer lebih efesien.
• Mampu berevolusi: mampu melakukan pengembangan yang dijalankan sistem komputer. 

TUGAS SISTEM OPERASI PERTEMUAN 1

Soal
1. Sebutkan komponen sistem komputer dan jelaskan fungsinya
2. Fungsi memori utama adalah untuk menyimpan data dan
program, dan bersifat Volatile . Apa yang dimaksud dengan
Volatile jelaskan.
3. Interconection antar komponen disebut bus, sebutkan jenis-jenis
bus tersebut

Jawab :

1. Komponen sistem komputer bekerjasama dan saling berinteraksi untuk
mencapai suatu tujuan sistem Komputer yaitu :

•  Pemroses

Berfungsi untuk mengendalikan operasi komputer dan dan melakukan Fungsi 

pemrosesan data (disebut juga CPU)

Pemroses memghitung, melakukan operasi logik dan mengelola aliran data 

dengan membaca instruksi dari memori dan mengeksekusinya.

• Memori Utama

Berfungsi untuk menyimpan data dan program, Bersifat Volatile artinya tidak dapat mempertahankan data dan program yang disimpan jika sumber daya energi (listrik) terputus.

•  Perangkat Masukan dan keluaran

Perangkat I/O ( Masukan dan keluaran) terdiri atas dua bagian yaitu: 1. Komponen mekanis (perangkat itu sendiri) 2. komponen elektronis (pengendalai perangkat yang berupa Chip controller) Perangkat adalah perangkat yang dikendalikan Chip controller di Board sistem atau Card. Controller dihubungkan dengan pemroses dan komponen-komponen lain lewat bus. Controller biasanya berbeda-beda , tetapi mempunyai regsiter-register untuk mengendalikannya. Status Register berisi status yang mendeskripsikan kode kesalahan . Tiap controller dibuat agar dapat dialamati secara individu oleh pemroses sehingga perangkat lunak device driver di buat dapat menulis ke register – register nya dan dapat mengendalikannya.

Perangkat I/O berfungsi memindahkan data antara komputer dan lingkungan ekternalnya 

yaitu: 

1. Perangkat Penyimpan sekunder 

2. Perangkat Komunikasi

3. Terminal 

4. Dan sebagainya

• Interkoneksi antar komponen

Merupakan sebuah struktur dan mekanis untuk menghubungkan antar komponen dalam sistem komputer yang disebut dengan BUS.

2. Volatile artinya tidak dapat mempertahankan data dan program yang disimpan jika sumber daya energi (listrik) terputus.

3.  Jenis-jenis BUS pada  Interconection antar komponen :

• Bus alamat (address bus)

Berisi 16, 20, 24 jalur sinyal paralel atau lebih. CPU mengirim alamat lokasi memori atau port yang ingin di tulis atau dibaca di bus ini Jumlah alokasi memori yang dapat dilamati ditentukan jumlah jalur alamat misalnya: CPU mempunyai N jalur alamat, maka CPU dapat mengalamati 2 pangkat N lokasi memori dan atau port secara langsung.

• Bus data ( data bus)

Bus data berisi 8, 16 , 32 jalur sinyal paralel atau lebih. Jalur-jalur data adalah dua arah (Bidirectional ). CPU dapat membaca dan mengirim data dari / ke memori atau port. Banyak perangkat pada sistem yang dicantolkan ke bus data, tapi hanya satu perangkat pada satu saat yang dapat memakainya. Untuk mengatur ini, perangkat harus mempunyai tiga state (tristate) agar dapat dipasang pada bus data.

• Bus kendali ( controller bus)

Berisi 4-10 jalur sinyal paralel. CPU mengirim sinyal – sinyal pada bus kendali untuk memerintahkan memori atau port.